Los suelos alcalinos son suelos arcillosos con pH elevado, que tienen una estructura pobre y densa con baja capacidad de infiltración y lenta permeabilidad. Esto hace que sean suelos poco propicios para la agricultura, porque no permiten el crecimiento óptimo de las plantas. Para lograr desarrollar cultivos para los que este tipo de suelos no sea un limitante, científicos chinos han logrado identificar un gen involucrado en la tolerancia alcalina en cultivos que puede ayudar a mejorar los rendimientos en ambientes sódicos a través de la ingeniería genética. El estudio ha sido realizado por investigadores del Instituto de Genética y Biología del Desarrollo de la Academia China de Ciencias en colaboración con otras siete instituciones, y ha sido publicado en Science.
Hay más de mil millones de hectáreas de suelo salino y alcalino en el mundo, con alrededor del 60% clasificado como altamente sódico. Esto impulsa el desarrollo de cultivos resistentes a la solución salina y alcalina como un desafío global urgente. Sin embargo, la tolerancia alcalina en las plantas no ha sido bien estudiada. Por eso, los investigadores primero realizaron un estudio de asociación de todo el genoma en un panel diverso de sorgo e identificaron un locus importante, la tolerancia alcalina 1 (AT1), que codifica una subunidad γ de proteína G atípica y que controla la tolerancia alcalina. El gen AT1 tiene ortólogos en otras plantas, en el arroz se ha denominado GS3.
Para evaluar la aplicación del gen AT1/GS3 en cultivos, se realizaron ensayos de campo en suelos salinos y alcalinos. Los investigadores encontraron que los mutantes no funcionales en varias monocotiledóneas, incluidos el sorgo, el mijo, el arroz y el maíz, pueden mejorar significativamente el rendimiento de los cultivos en el campo en términos de biomasa o producción de rendimiento que sus controles no modificados cuando se cultivan en suelos sódicos. Más información en la Academia de Ciencias de China.
